钛(fTi)被誉为21世纪金属．冶炼钛的主要原料是含Fe203的钛铁矿(FeTiO3).其生产过程如图:已知:TiOSO4可溶于水且易水解.H2Ti03难溶于水．试回答下列问题:(1)步骤②的主要实验操作是冷却.结晶. ,步骤④在实验室中常将试剂置于中加强热．(2)步骤③中加入热水的作用是 (3)步骤④中硫酸亚铁晶体(FeS04*7H20)在空气中煅烧生成铁� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

钛（fTi）被誉为21世纪金属．冶炼钛的主要原料是含Fe₂0₃的钛铁矿（FeTiO₃），其生产过程如图：

已知：TiOSO₄可溶于水且易水解，H₂Ti0₃难溶于水．试回答下列问题：
（1）步骤②的主要实验操作是冷却、结晶、

（填操作名称）；步骤④在实验室中常将试剂置于

（填仪器名称）中加强热．
（2）步骤③中加入热水的作用是

（3）步骤④中硫酸亚铁晶体（FeS04*7H₂0）在空气中煅烧生成铁红、水和三氧化硫，写出该反应的化学方程式：

（4）步骤②所得到的硫酸亚铁晶体（FeSO₄?7H₂0）是目前工业上处理含铬有毒废水常用的化学试剂，二者反应后（Cr由+6价转化为+3价）可以转化为有重要工业价值的铁氧体复合氧化物（常用Fe0．Fe_yCr_x0₃表示）．欲制备该铁氧体复合氧化物，试求在酸性的含铬废水中，加入FeSO₄?7H₂O的质量应为废水中六价铬（相当于CrC₃）质量的

倍．

考点：金属的回收与环境、资源保护

专题：实验设计题,元素及其化合物

分析：（1）结晶后析出晶体，操作为过滤；灼烧晶体失去结晶水用坩埚；
（2）水解平衡是吸热的，从化学平衡的原理解释；
（3）据氧化还原原理，确定反应物有氧气写出反应的化学方程式；
（4）据电子得失和原子守恒关系求解．

解答： 解：（1）结晶后析出晶体，操作为过滤；灼烧晶体失去结晶水在坩埚中进行，
故答案为：过滤；坩埚；
（2）水解平衡是吸热的，用热水稀释有利于促使TiO²⁺水解生成H₂TiO₃，
故答案为：加热、稀释有利于促使TiO²⁺水解生成H₂TiO₃；
（3）据氧化还原原理，反应物有氧气，反应的化学方程式为4FeSO₄?7H₂O+O₂

高温

2Fe₂O₃+4SO₃+28H₂O，
故答案为：4FeSO₄?7H₂O+O₂

高温

2Fe₂O₃+4SO₃+28H₂O；
（4）FeO?Fe_yCr_xO₃中，Cr为+3价，Fe为+3价，故x+y=2，根据电子得失守恒有Fe：Cr=3：1，可以设x=0.5，y=1.5；可以得出量的关系为2.5FeSO₄?7H₂O～0.5CrO₃，故质量比为（2.5×278）：0.5×100=13.9，
故答案为：13.9．

点评：本题考查以钛铁矿为主要原料冶炼金属钛工艺流程，注意分析流程各反应物的转化是解答的关键，题目难度中等．

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